设备基础混凝土浇筑施工方案Word格式.docx
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2•工程概况及特点
2.1工程概况
本工程属于设备基础土建工程，分为热粗轧机基础及地下室、热精轧机基础及地下室、剪力基础辊道、轧辊磨床等，粗轧机和精轧机主轧机部分基础是一个整体，主要包含主轧机牌坊、换辊、主电机等部分基础，主轧机基础内部有大量电缆和管道通道，有部分通道顶部混凝土厚度较厚，通道顶部混凝土内埋设有螺栓，都为大体积混凝土，主轧机基础顶部预埋有大量螺栓，粗轧机立辊处还埋设有两根实芯方钢；
粗轧机及精轧机地下室部分深度较深，乳液地下室净空为8.25米，且顶板厚度为250mm,最大梁截面为
600*1000;
其中-6.0米以上垫层采用C15混凝土，-6.0米以下垫层采用C20混凝土，设备基础及地下室-6.0米以上采用C30普通混凝土，标高在-6.0米以下采用C30防水混凝土，抗渗等级为P8；
为保证基础混凝土的质量，采用大型搅拌站拌制的商品混凝土。
2.2.工程特点
1.2.1混凝土一次性浇筑量大，混凝土浇注设备及运输设备的强度和能力以及其它有关水电保障能力，必须满足一次性整体浇注混凝土的施工要求。
1.2.2基础结构复杂，顶面和底部标高繁多，混凝土浇注时的工作难度较大。
1.2.3混凝土块体大，对大体积混凝土施工、保温、保湿、养护措施要求严格，确保混凝土内外温差不超过25C，做到有效防止混凝土出现裂缝及蜂窝麻面等质量问题。
3•施工部署
3.1.总体划分
由于设备基础混凝土庞大，为保证良好的整体性，设计要求混凝土浇筑不得留垂直施工缝。
将该设备基础总体分成两次浇筑完成，第一次为底板浇筑，第二次为底板以上基
础大面积浇筑。
3.2.混凝土供应
本工程使用的混凝土为商品混凝土，混凝土的搅拌及运输能够保证本工程一次性大方量的浇筑。
商混分别由环宇、隆丰、大都、华润。
3.3.混凝土输送泵的配备
根据现场实际情况为保证混凝土能够连续浇筑，不出现冷缝；
浇注砼时使用混凝土输送泵输送。
，根据轧机基础的特点，最大浇筑面出现在底板，因为底板面积大,,厚度高,多为超过1米的板厚,而基础本体及顶板尤其庞大，浇注时都采用分层连续浇注。
底板混凝土最大浇筑强度（即每小时浇筑混凝土量）可按下式计算：
R=F•h/t
式中R基础混凝土的最大浇筑强度（m3/h）
h――分层浇注的厚度（m）,按0.3~0.4mt——混凝土的初凝时间。
混凝土到现场后浇筑初凝时间为按4h考虑，每层浇筑厚度为0.3m，则混凝土的浇
3
筑强度应为：
R=0.3X1500/4=112.5m/h。
4.具体施工方法
3.1.混凝土采用汽车泵送混凝土浇注施工（根据需要来布置汽车泵的位置及数量），浇
注部位配布料管直接将混凝土送入基础模板内。
混凝土浇注由深到浅，全面分层进行，
每层浇注厚度为300mm下灰时由专人指挥，均衡摊铺，保持各处沿基础全高大体均匀上升，施工从短边开始向长边推进，浇完一层再浇第二层，顺序连续浇筑到顶。
不允许出现严重的高低不平现象，特别是沟道两侧要对称均匀下灰，以防止把模板位置挤偏及变形。
每层厚度最大不超过500mm分层应保证上下层结合良好，不出现实际上的施工缝。
4.2.混凝土浇筑原则
3.2.1.由于基础标高繁多，高低不一，竖向应由深到浅，逐层上升，再分层浇筑，次一层应在已浇筑层凝固之前进行，不使产生实际的施工冷缝；
为便于沿水平逐层上升并方便检查，在基础的内模板每隔一定距离，测上标高，划上分层线，使之便于观测和控制；
各浇筑区浇筑，下灰，速度应大体均衡，这样可避免层次不一，高低不平。
不然，如果造成了大的高差，会使模板偏移，或振动低处混凝土时，使高处已振实的混凝土受侧振而松塌，且应使中部的混凝土略高于四周边缘的混凝土，以便使经振捣产生的泌水从四周侧模板缝隙中渗出。
3.22为了保证螺栓及模板的位置不因泵管的振动而发生移动，故严禁输送泵管线与螺栓钢架、螺栓套管及模板支架相碰，以免浇筑混凝土的过程中，因泵管振动使螺栓、模板位置发生偏移，造成质量故。
特别是在基础顶部，预埋有许多螺栓套筒，浇筑时，应沿主管线增设钢架，在钢架上面铺设脚手管，间距1500伽，输送管走在脚手管上面，以脚手管的来回滚动来减免泵管的振动，这样就可以避免由于泵管的振动而导致螺栓、模板位置的偏移。
4.3.混凝土的浇筑振捣
4.3.1.由于该设备基础面积大，应分区下灰进行振捣，每区段内应配备振捣设备2~3台,每台振动器工作范围为5~6m。
4.3.2.振动器振捣顺序，应依浇筑顺序而定，可沿垂直于浇筑的前进方向往返进行，插入
点要均匀排列，逐点移动，依次进行，不得遗漏，达到均匀振实。
插点排列通常成行列式或交错式顺序前进，各点之间成梅花状布置振动棒的移动距离不得超过其振动半径的1.5倍，间距50cm左右，每次振动时间应视情况而定，如钢筋稠密部位应适当增加时间，总之，振动棒应垂直插入，快插慢拔，逐点移动，每次插入抽拔时间应不少于8~15s,
以表面泛浆，不出现气泡，无明显下沉现象为宜。
振动要尽量避免过分振捣，否则会使
混凝土产生离析，对混凝土的均质性有害。
振动棒插入深度以穿过被捣层3~5cm，但不
超过下层表面10cm为宜，不得过深或过浅。
同时应防止用振动棒去振动模板、钢筋、穿墙螺栓、螺栓固定架、预埋件及预埋防水套管等，以避免发生偏移变形。
4.3.3.分层浇筑应注意同一部位高低相差不应过大，避免捣固后，灰浆流向低处，而造成离析现象，当出现高差过大，可将分层度调整一遍，求得高差相近后，再继续分层浇筑。
基础每一部位浇筑到顶振捣收水后，应随即整平，用抹子反复搓，压实、抹光，以避免出现风干和干缩裂缝。
4.4、特殊部位的浇筑
4.4.1地脚螺栓附近的浇筑
地脚螺栓靠混凝土的锚固来传递设备荷载，周围混凝土应捣固密实，以保证良好的粘结，避免产生松动或在锚板下出现缝隙，因此，浇筑该部位混凝土时要控制混凝土的浇捣速度，要均匀下料，使期四周逐渐均匀上升，水泥浆充满缝隙，且螺栓四周的混凝土应每层较其他部位稍高一些，使混凝土中析出的泌水（水泥浆）不在周围积骤，以免泌水顺螺栓四周下渗产生空隙或形成水泡，影响混凝土与螺栓表面之间的握裹力，降低该处混凝土的强度。
捣固时，振动器与螺栓之间保持15~20cm距离，要对称垂直插入，
以避免碰动螺栓和固定架造成位移或偏斜。
在浇筑混凝土前，应将地脚螺栓的丝扣用塑料胶带包扎，并将套管盖板与螺栓之间的空隙堵上，以免沾上水泥浆或碰坏。
4.4.2管道附近浇筑
因基础内埋设有大量的各种管群，分布在各个部位，有的成束紧密排列，纵横交错达3~4层，使混凝土浇筑捣固困难，当管道排列宽度在1.2m以内，层数不大于三层时，
一般将混凝土先浇筑到管道下200mm处，然后两侧对称均匀下灰，用振动器逐渐向管道底送混凝土，防止挤偏管道，振动器从两侧斜向插入捣实，便混凝土从上层管道缝隙中涌出并充满混凝土为止，然后再继续向上浇筑混凝土。
443.沟道附近的浇筑
沟道附近的混凝土浇筑应仔细捣固，防止出现蜂窝、麻面现象，并防止模板因两侧混凝土压力不一致发生位移。
混凝土浇筑至沟底吊模处，应立即将沟道底表面混凝土捣实整干，待混凝土稍沉实，再继续向上浇筑，因泵送混凝土的流动性很大，如沟底表面不捣实整平，并在混凝土不沉实前，就接着浇筑沟道侧墙壁混凝土，会使沟内侧出现大量泛浆现象或混凝土大量涌入沟里，造成无法施工。
4.4.4加强带浇筑：
加强带混凝土中掺有水泥用量的15%的高性能混凝土膨胀抗裂剂，为避免与其它混凝土相混，浇筑时把加强带留出来，等其它混凝土快浇完后，再开始浇筑加强带。
混凝土输送管道要按指定路线，混凝土浇到标高时要认真收活、整平压光、不得甩活。
4.4.5混凝土浇注完毕终凝后应及时在上表面覆盖养护，浇水养护时间不少于14d。
5、质量保证措施
5.1.成立专门的混凝土浇筑班组，安排专人进行负责。
要求各班组人员认真做好轧机基础的混凝土浇筑工作；
对在砼浇筑过程中出现的问题，及时通知现场负责人员，并及时处理；
要求各班组要认真做好砼浇筑过程中的交接工作，按时进行交接班。
5.2.对进场的商品混凝土安排专人进行负责检查验收，做好相应的记录，确保混凝土的塌落度及入模温度等指标符合质量要求。
5.3.按要求进行混凝土试块的制作。
5.3.1.结构混凝土的强度等级必须符合设计要求。
用于检查结构构件混凝土强度的试件，应在混凝土的浇筑地点随机抽取。
5.3.2.当一次连续浇筑超过1000m3时，同一配合比的混凝土每200用取样不得少于一次;
5.3.3.对有抗渗要求的混凝土结构，其混凝土试件应在浇筑地点随机取样。
同一工程、同一配合比的混凝土，取样不应少于一次。
5.4.混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。
同一施工段的混凝土应连续浇筑，并应在底层混凝土初凝之前将上一层混凝土浇筑完毕。
6、安全环保措施
6.1.混凝土浇筑开始前，对混凝土浇筑所使用的各项设备进行无负荷试运转，检查运转正常，操作人员应穿绝缘靴、戴绝缘手套；
振动器不能挂在钢筋上，湿手不能接触电源开关。
6.2.混凝土浇筑开始前，保证混凝土运输道路畅通。
6.3.混凝土运输、浇筑部位应有安全防护栏杆，操作平台。
6.4.用电应按三级配电、二级保护进行设置；
各类配电箱、开关箱的内部设置必须符合有关规定，开关电器应标明用途。
所有配电箱应外观完整、牢固、防雨、箱内无杂物；
箱体应涂有安全色标、统一编号；
箱壳、机电设备接地应良好；
停止使用时切断电源，箱门上锁。
6.5.施工用电的设备、电缆线、导线、漏电保护器等应有产品质量合格证；
漏电保护器要经常检查，动作灵敏，发现问题立即调换，闸刀熔丝要匹配。
6.6.夜间作业应设置充足的照明。
6.7.机械进入作业地点后，施工技术人员应向操作人员进行施工任务和安全技术措施交底。
操作人员应熟悉作业环境和施工条件，听从指挥，遵守现场安全规则。
6.8.操作人员在作业过程中，应集中精力正确操作，注意机械工况，不得擅自离开工作岗位或将机械交给其他无证人员操作。
6.9.实行多班作业的机械，应执行交接班制度，认真填写交接班记录；
接班人员经检查
确认无误后，方可进行工作。
6.10.机械不得带病运转。
运转中发现不正常时，应先停机检查，排除故障后方可使用。
6.11.使用机械与安全生产发生矛盾时，必须首先服从安全要求。
6.12.混凝土运送罐车每次出场应清理下料斗，防止混凝土遗洒。
7、大体积砼温度控制计算及控制措施
根据GB50164-92《砼质量控制标准》和JGJ55-2000《普通砼配合比设计规程》中有关大体积砼的定义，针对本标准的适用范围是工业与民用建筑用普通砼，大体积砼一般指的是：
砼结构物实体最小边尺寸在1m以上，预计会因水泥水化热引起砼内外温差
过大而导致裂缝的砼。
（一）、温度计算
轧机基础底板及部分顶板属于大体积混凝土。
根据质量标准要求，在施工前,应进行温度和温度应力计算，以防止混凝土因温度和混凝土自身收缩出现裂缝，确保混凝土的施工质量。
根据工程施工进度，轧机基础浇筑时间为5-8月，基本为夏季施工，本地同期平均
气温为35度左右。
由砼站提供的混凝土配合比C30P8及C30普通通，轧机基础混凝土浇筑时，每立方米混凝土各项原材料用量及预控制材料温度如下：
水泥P.O42.5
205Kg
25C
中砂
908Kg
20C
含水率4%
碎石
964Kg
15C
含水率3%
水
165Kg
10C
U级粉煤灰
120Kg
S95级磨细矿渣
80Kg
MAPEI-SR3
7.5Kg
YQ-H防水剂
21.5Kg
（1）、砼拌合物的温度
T0=[0.9（MceTCe+MsaSa+MgTg+4.2TW（Mw-WsaMsa-WgMg+C1（WsaMsaSfe+WgMgTg-C2
（WsaMsa+WgMg]*[4.2Mw+0.（Mce+Msa+Mg]
式中To――砼拌合物的温度「C）;
Mw、Mce、Msa、Mg水、水泥、砂、石的用量（Kg）;
Tw、TeeTsaTg——水、水泥、砂、石的温度「C）；
Wsa、Wg砂、石的含水率（%）;
Ci、C2――水的比热容（KJ/Kg.k）及溶解热（KJ/Kg）。
当骨料温度大于0C时，Ci=4.2,C2=0。
为了简便计算，粉煤灰和外加剂的重量均计算在水泥的重量内。
To=[O.92（364X25+908X20+964X15）+4.2X10X（165-0.04X908-0.03X964）+4.2X（0.04X908X20+0.03X964X15）—0X（0.04X908+0.03X964）]-[4.2X165+0.92（364+908+964）]=17.25C
（2）、砼拌合物的出机温度
T1=T0—0.16（T0-Ti）
式中T1――砼拌合物的出机温度（C）;
Ti――搅拌棚内温度（C）;
T1=17.25—0.16（17.25-25）=16.01C
（3）、砼拌合物浇筑完成时的温度
T2=T1-（aTt+0.032n）（T1-Ta）
式中T2砼拌合物经运输至浇筑完成时的温度（C）；
a――温度损失系数（h-1）;
Tt砼自运输至浇筑完成时的时间（h）;
n砼转运次数；
Ta运输时的环境气温（C）；
T2=16.01-（0.25X1+0.032X1）（16.01-25）=18.5C
砼拌合物浇筑完成时的温度计算时略去了模板和钢筋的吸热影响。
有关的计算可以参照《砼结构工程施工及验收规范》中的附录三。
（4）、砼最高温升值
Tmax=T2+mce/10+F/50
式中Tmax――砼最高温度升值（C）；
mce水泥用量（kg）;
F粉煤灰用量（kg）；
Tmax=18.5+434/10+120/50=64.3C
（5）、砼表面温度
设计规定，对大体积混凝土的养护，应根据气候条件采取控温措施，并按需要测量浇筑后的混凝土表面和内部温度，将温差控制在设计要求的25C范围以内。
由于混凝土内部最高温升值理论计算为64.3C,因此将混凝土表面的温度控制在
64.3-25=39.3C左右，这样混凝土内部温度与表面温度，以及表面温度与环境温度之差均不超过25E。
但由于该基础施工在本年度的5月~6月进行，当地该季节气温在30C
左右，根据本基础特点，拟采取降低混凝土内部温度的和升高砼表面温度措施来控制温差，即在浇注前，石子骨料用凉水冲洗降温，及搅拌用水加冰块降温，泵送混凝土掺加
缓凝剂，降低浇筑时的水化热；
同时在砼内部埋设①100*5降温钢管等措施。
表面温度的控制采取一层塑料薄膜加两层麻袋，保温保湿措施。
混凝土浇注完成做好测温。
砼表面温度的计算：
计算温度的混凝土龄期取3d最大温升值，保温材料采用3cm厚的草袋，基础板的计算厚度2.5m计算，保温用的麻袋厚度按3cm计算：
2
Tb（t）=Ta+4十（h'
XH）（H-h'
）/T（t）
式中：
Tb（t）——龄期t时，混凝土的表面温度「C）;
Ta龄期t时大气的平均气温（C）
h――混凝土的计算厚度，（m；
h—混凝土实际厚度（m；
h混凝土的虚厚度（m），h=K（入*B）;
入混凝土的导热系数（w/m・k），取2.33w/m-k；
k――计算折减系数，取0.66
B模板及保温层的导热系数（w/m-k），B=1*［刀（£
宁入J+（1*Ba）］
£
――保温材料的厚度（m）
入i保温材料的导热系数（w/m-k）查表得0.14w/m•k
Ba空气层传热系数，取23w/m-k
/T（t）――龄期t是，混凝土内最高温度与外界气温之差（C）/T（t）=Tmax-Ta
B=1*［刀（£
*入i）+（1*Ba）］=1*［（0.001*0.04）+（0.03*0.14）+（1*23）］=3.597
h=KX（入*B）=0.66X（2.33*3.597）=0.42
H=h+2h=2.5+2*0.42=3.34m
Tb=Ta+H2十[4Xh'
（H-h'
）/T（t）]=30+3.342十[4X0.42X（3.34-0.42）X41.6]=48C
混凝土中心温度和表面温度之差：
64.3-48=16.3C
混凝土表面温度和大气温度之差：
48-35=13C
根据计算结果保温材料采用一层3cm厚的草袋和一层塑料薄膜并蓄水养护满足砼内部温度和表面温度之差小于25C的要求，为了能更好的控制砼内外温度的变化，所以采用降低砼内部温度和提高砼表面温度相结合的办法来控制温度产生的温度应力对砼的破坏。
降温管采用①100*3.5mm的循环水管，测温管采用①50*3.5的普通钢管；
循环水降温管和测温管具体布置见附图。
（二）温度应力计算
混凝土浇筑后7d左右，水化热量值基本达到最大，所以计算此时由温差和收缩引起的温度应力。
混凝土收缩变形值计算
y（t）=£
y0（1-e-0.01t）XMXMXMX•……M°
&
y（t）——各龄期混凝土的收缩变形值；
y0――标准状态下的混凝土最终收缩值，取3.24X10-4;
e――常数为2.718;
t――从混凝土浇筑后至计算时的天数；
M~M°
――考虑各种非标准条件的修正系数，按《简明施工计算手册》表5-55取用。
根据已知条件和查表5-55，取值如下：
M=0.25M2=0.9M3=1M4=1.62M5=1.45M6=1M7=0.77M8=0.21（截面积为411是29.38X14m），
M9=1M10=0.76（按每1用混凝土含75kg钢筋计算：
EaAa/EbAb=2.0X105X
0.00096/2.8X104X仁0.07）。
y（t）=3.24X10-（1-2.7188）X1.25X0.9X1X1.62X1.45X1X0.77X0.21
-4
X1X0.76=0.23X10
混凝土收缩当量温差计算
Ty（t）=-cy（t）/a
Ty（t）――各龄期混凝土收缩当量温差「C），负号表示降温，
y（t）——各龄期混凝土的收缩变形值;
a――混凝土的线膨胀系数，取1.0X10-5。
Ty（18）=-0.23X10-4/1X10-5=-2.3C;
混凝土的最大综合温度差
△T=T2+2/3Tmax+Ty（t）-Th
△T――混凝土的最大综合温度差「C）;
T2混凝土拌合物经运输至浇筑完成时的温度（C）;
Tmax――混凝土最高温升值（C）；
Ty（t）――各龄期混凝土收缩当量温差（C）;
Th――混凝土浇筑后达到稳定时的温度，一般根据历年气象资料取当地年平均气温
（21.6C）0
△T=17.4+63.2X2-3+（-2.3）—21.6=34.7C
混凝土弹性模量计算
E（t）=Ee（l—e-0.09X18）
E（t）――混凝土从浇筑后至计算时的弹性模量计算（N/mm；
Ee――混凝土的最终弹性模量（N/mm2,可近似取28d的弹性模量；
t――混凝土从浇筑后至计算时的天数。
4―009X1842
曰8）=2.8X10（1—2.718—.）=2.246X10N/mm
混凝土温度收缩应力计算
由于基础底板两个方向的尺寸都比较大，所以需要考虑两个方向所受的外约束来进
行计算。
采用42.5R普通水泥拌制的混凝土，在养护温度41.2C左右，龄期18d时的强度可达到设计强度的100%C40混凝土的抗拉度设计值为1.8N/mm。
第一计算方法：
S=—Et）.a•△T/（l—u）•H（t）•R
S——混凝土温度应力（N/mrn）;
H（t）――考虑徐变影响的松驰系数，按《简明施工计算手册》中表5—57以18
天时插入法计算取用；
a――混凝土的线膨胀系数，取1OX1O_6（1/C）
R――混凝土的外约束系数，当为岩石地基时，取R=1;
当为可滑动的砂或混凝土
垫层地基时，R=0;
U——混凝土的泊松比取0.15。
4-6
S=-2.246X10X10X10X34.7/（1-0.15）X0.389X0=0
降温时混凝土的最大拉应力应小于混凝土的抗拉设计值。
抗裂安全度应满足下式要求：
K=fct/S=1.8£
=x>
1.15
式中fct――混凝土的抗拉强度设计值；
K――抗裂安全度
抗裂度满足要求。
具体温控及抗裂措施：
计算出的最高温度为643C，该温度为基础底板砼内部中心点的温升最高值，该温升值一般都略小于绝热温升值，一般在砼浇筑后的3d左右产生，以后趋于稳定不再升温，并且开始逐步降温。
但这个温度确是较高的，基础底部和四周如果受到较强的约束，足以使砼基础产生裂缝。
为减少砼的水化热温升，降低砼的浇灌温度，减少基础的约束，提高砼的极限抗拉强度，减少温度收缩应力，预防裂缝的出现，根据施工具备条件采取以下技术措施：
（1）选用低水化热水泥配制混凝土，减少混凝土凝结时的发热量。
（2）采用双掺法及矿渣，按配合比掺用U级粉煤灰有降低水泥用量，从而降低水化热。
（3）在混凝土中掺加水泥用量8%的SY-G高性能膨胀抗裂剂，既可减低水泥用量，降低水化热温度，又可补偿收缩，产生拉应力，在钢筋和邻位约束下，在混凝土中建立0.5~0.7Mpa的预压应力，将可全部或部分抵消后期干缩和冷缩在结构中产生的拉应力，
从而可防止或减少收缩裂缝的出现。
（4）作好混凝土的原材料检验，控制骨料粒径和含泥量，进行混凝土配合比优化设计，加强搅拌和操作控制，混凝土薄层浇筑，并进行二次振捣，以配制优质混凝土，提高混凝土的极限位伸强度。
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